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文檔簡介
1、地震動由震源效應(yīng)、路徑效應(yīng)和場地效應(yīng)三者共同決定。大量現(xiàn)場觀測、理論分析、數(shù)值模擬和物理試驗的研究成果都證實場地效應(yīng)對地震動有顯著影響。其中,地形效應(yīng)作為場地效應(yīng)的重要方面,自然起著不可忽視的作用。但是,大量對邊坡地形效應(yīng)的研究是頻域內(nèi)的,這些研究成果無法直接應(yīng)用于工程抗震設(shè)計。本文即是利用數(shù)值模擬和統(tǒng)計回歸的方法,求出一系列反應(yīng)譜譜放大的預(yù)測模型評估邊坡的地震動地形效應(yīng)。本文的預(yù)測模型能夠得到坡頂面任意場地的設(shè)計反應(yīng)譜,便于實際工程的
2、抗震設(shè)計。具體步驟如下:
(1)首先建立80個單面坡數(shù)值模型,分別具有不同的模型參數(shù),相應(yīng)地建立一系列一維自由場模型;
(2)通過輸入一條基巖地震記錄,得到每個邊坡模型和對應(yīng)一維自由場模型上數(shù)個場地的地震反應(yīng);
(3)通過對時域的地震記錄進(jìn)行傅里葉變換,求出各場地地震反應(yīng)和輸入地震動間的頻域內(nèi)傳遞函數(shù);
(4)利用上一步得到的傳遞函數(shù),計算出每個邊坡模型和對應(yīng)一維自由場模型上各監(jiān)測點(diǎn)在輸入大量地震
3、記錄時的地震反應(yīng)。這一方法很大地提高了計算效率;
(5)通過對比邊坡模型和對應(yīng)一維自由場的反應(yīng)譜,求出反映地震動地形效應(yīng)的譜放大;
(6)利用系統(tǒng)的統(tǒng)計分析和隨機(jī)效應(yīng)方法建立起相對簡單的地形效應(yīng)預(yù)測模型,模型中只包含四個邊坡模型參數(shù):坡高、坡度、場地自坡頂點(diǎn)的距離和坡體材料的剪切波速。
利用殘差分析法選擇模型參數(shù)并驗證參數(shù)在統(tǒng)計意義上是否顯著。殘差分解為模型內(nèi)殘差和模型間兩個部分,模型內(nèi)殘差由不同基巖記錄的
4、不同頻率成分造成,預(yù)測模型對放大效應(yīng)描述的不精確產(chǎn)生了模型間殘差。預(yù)測模型的兩類殘差在線性尺度上相對于模型參數(shù)是無偏的:用來擬合殘差的直線是水平的。兩類殘差的標(biāo)準(zhǔn)差都很小,地震參數(shù)主要在短周期對模型有影響。
兩個數(shù)值驗證實例的結(jié)果表明,側(cè)面吸收邊界產(chǎn)生的反射波會對譜放大計算的準(zhǔn)確性造成影響。但是,這種影響的誤差水平在地震動預(yù)測模型中是可以接受的。殘差分析和誤差分析表明:在選定的模型參數(shù)范圍內(nèi),最終的預(yù)測模型可以在一階描述邊坡的
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